(57)【要約】【課題】一定以上の大きさの欠陥の中から擬似欠陥を削除し、異常とみなすべき真の欠陥だけを欠陥として検出する自動欠陥検査装置を提供する。【解決手段】ガラス基板やフィルム（以下、ガラス基板やフィルムを被検査物と称す）を搬送する手段と、被検査物を照明する手段と、撮像するタイミング信号を出力する手段と、被検査物を撮像する手段と、検査手段と、を備え、前記照明手段が、搬送手段によって搬送される被検査物を照明する手段であり、撮像するタイミング信号を出力する前記手段が、搬送された被検査物の搬送距離に応じて前記信号を出力する手段であり、被検査物を撮像する前記手段が、出力されたタイミング信号に基づいて被検査物を撮像する手段であり、前記検査手段が、撮像した画像から欠陥を検出する手段であり、更に前記検出した欠陥から擬似欠陥を抽出する機能と、擬似欠陥を削除する機能を備えたことを特徴とする自動欠陥検査装置。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板やフィルムに発生する欠陥の自動検査装置であって、
ガラス基板やフィルム（以下、ガラス基板やフィルムを被検査物と称す）を搬送する手段と、被検査物を照明する手段と、撮像するタイミング信号を出力する手段と、被検査物を撮像する手段と、検査手段と、を備え、
前記照明手段が、搬送手段によって搬送される被検査物を照明する手段であり、
撮像するタイミング信号を出力する前記手段が、搬送された被検査物の搬送距離に応じて前記信号を出力する手段であり、
被検査物を撮像する前記手段が、出力されたタイミング信号に基づいて被検査物を撮像する手段であり、
前記検査手段が、撮像した画像から欠陥を検出する手段であり、更に前記検出した欠陥から擬似欠陥を抽出する機能と、擬似欠陥を削除する機能を備えたことを特徴とする自動欠陥検査装置。
【請求項２】
前記擬似欠陥を抽出する機能は検出した欠陥を輪郭補正した後、その形状が幾何学形状である場合を擬似欠陥と判定することを特徴とする請求項１に記載の自動欠陥検査装置。
【請求項３】
前記擬似欠陥を削除する機能は撮像した画像から検出した全欠陥から擬似欠陥を削除し、最終欠陥を確定することを特徴とする請求項１または２に記載の自動欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は反射防止フィルムやカラーフィルタ基板表面の自動欠陥検査装置に係り、本来は欠陥ではない擬似欠陥を削除して、通常の（真の）欠陥だけを検出する自動欠陥検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は反射防止フィルム１００やカラーフィルタ基板２００の一例を断面で示す図である。図１（ａ）に示す反射防止フィルム１００は、ロール状の長尺帯状のフィルムに対し、塗工、乾燥といった表面処理が単数又は複数回行われ、フィルム基材１上に第一の層２、第二の層３が形成される。この場合、フィルム基材１と第一の層２の間、または第一の層２と第二の層３の間に異物を埋め込んでしまう場合がある（異物は埋め込み異物と呼ばれる）。
【０００３】
従来よりフィルム基材１に第一の層２を塗布する前、第一の層２を塗布した後、更に第二の層３を塗布した後、あるいはそのいずれかの段階でフィルム基材及び表面処理の製造工程中に生じる白抜けや異物といった欠陥を検査している。
【０００４】
図１（ｂ）に示すカラーフィルタ基板２００は、ガラス基板４上にブラックマトリックス５、赤Ｒの着色画素（以下、Ｒ画素）６、緑Ｇの着色画素（以下、Ｇ画素）７、青Ｂの着色画素（以下、Ｂ画素）８、透明電極９、及びフォトスペーサー（Ｐｈｏｔｏ  Ｓｐａｃｅｒ）１０が順次形成されたものである。
【０００５】
図２は上記カラーフィルタ基板を製造する際に一般的に用いられているフォトリソグラフィ法の工程を示すフロー図である。カラーフィルタは、先ず、ガラス基板上にＢＭを形成処理する工程（Ｃ１）、ガラス基板を洗浄処理する工程（Ｃ２）、着色フォトレジストを塗布および予備乾燥処理する工程（Ｃ３）、着色フォトレジストを乾燥、硬化処理するプリベーク工程（Ｃ４）、露光処理する工程（Ｃ５）、現像処理する工程（Ｃ６）、着色フォトレジストを硬化処理する工程（Ｃ７）、透明電極を成膜処理する工程（Ｃ８）、ＰＳ、ＶＡを形成処理する工程（Ｃ９）がこの順に行われ製造される。
【０００６】
例えば、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の順にパターンが形成される場合には、カラーフィルタ用ガラス基板を洗浄処理する工程（Ｃ２）から、着色フォトレジストを硬化処理する工程間（Ｃ７）では赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの順に着色レジストを変更して３回繰り返されてＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素が形成される。この場合、ガラス基板４と着色画素間に異物を埋め込んでしまう場合がある。
【０００７】
図３は例えば上記反射防止フィルムの検査に用いられる検査装置の概略図で、複数のローラー１１〜ローラー１４からなる搬送ユニット（ローラーの回転による搬送）によりフィルム１５を搬送し、ＬＥＤ、蛍光灯、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ＵＶランプ等を用いた照明光源１６及び１７によってフィルムの全幅を照明し、フィルム１５を矢印１８で示す方向に搬送しながらフィルムの幅方向を全走査できるよう複数のラインＣＣＤカメラ１９（またはエリアカメラ）によってフィルムを撮像する。照明光源１６及び１７は、その両方またはいずれか一方が適宜採用される。
【０００８】
一方、フィルム１５の搬送距離に応じた信号をロータリーエンコーダ２１より取得し、前記信号を撮像タイミング信号として、一定の搬送距離毎に前記ラインＣＣＤカメラ１９によってフィルム表面を撮像し、撮像した画像を画像処理装置２０で画像処理し、欠陥部
分の抽出を行い、抽出した欠陥について記憶機構を含む制御装置２２に欠陥の位置を示す座標、ラインＣＣＤカメラの画素数、濃度値をファイル及びデータベースにデータとして保存する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２２１０４１号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２７７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記従来の欠陥検査装置では、輝度差が一定の閾値以上であった場合、一定範囲内で点同士を結合し、大きさが一定以上の全ての欠陥を不良欠陥として自動検出してしまう。検出した欠陥の中には擬似欠陥が含まれるため、検出した欠陥の全てを自動検査機のレビュー機に投入して検査員が確認して真の欠陥か擬似欠陥かを判断している。
【００１１】
図４に擬似欠陥の代表例を示す。図４（ａ）は擬似欠陥が発生する反射防止フィルム１００の一例を断面で示す図である。この場合は、基材１の上に異物欠陥１０１があり、その上に第一の層２、第二の層３が順次形成され、その結果、異物欠陥１０１が埋め込み異物となって、図４（ｂ−１）から図４（ｂ−３）に示すように異物として検出される真の欠陥１０２の周辺に擬似欠陥が干渉縞の形状となって検出される。干渉縞の形状で検出される擬似欠陥は、異物欠陥の周辺に楕円の欠陥１０３として検出されるもの（図４（ｂ−１））や、楕円の一部が欠けた欠陥１０４として検出されるもの（図４（ｂ−２））や、楕円の一部が白で一部が黒く検出される欠陥１０５（図４（ｂ−３））がある。また楕円のほかに円形状となって検出されるものがある。
【００１２】
上記レビュー機を用いて検査員が真の欠陥か擬似欠陥かを確認する作業には、多くの時間を要するため、検査効率を低下させてしまうといった問題があった。
【００１３】
そこで本発明は、一定以上の大きさの欠陥の中から擬似欠陥を削除し、異常とみなすべき真の欠陥だけを欠陥として検出する自動欠陥検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の請求項１に係る発明は、ガラス基板やフィルムに発生する欠陥の自動検査装置であって、
ガラス基板やフィルム（以下、ガラス基板やフィルムを被検査物と称す）を搬送する手段と、被検査物を照明する手段と、撮像するタイミング信号を出力する手段と、被検査物を撮像する手段と、検査手段と、を備え、
前記照明手段が、搬送手段によって搬送される被検査物を照明する手段であり、
撮像するタイミング信号を出力する前記手段が、搬送された被検査物の搬送距離に応じて前記信号を出力する手段であり、
被検査物を撮像する前記手段が、出力されたタイミング信号に基づいて被検査物を撮像する手段であり、
前記検査手段が、撮像した画像から欠陥を検出する手段であり、更に前記検出した欠陥から擬似欠陥を抽出する機能と、擬似欠陥を削除する機能を備えたことを特徴とする自動欠陥検査装置である。
【００１５】
本発明の請求項２に係る発明は、前記擬似欠陥を抽出する機能は検出した欠陥を輪郭補正した後、その形状が幾何学形状である場合を擬似欠陥と判定することを特徴とする請求項１に記載の自動欠陥検査装置である。
【００１６】
本発明の請求項３に係る発明は、前記擬似欠陥を削除する機能は撮像した画像から検出した全欠陥から擬似欠陥を削除し、最終欠陥を確定することを特徴とする請求項１または２に記載の自動欠陥検査装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、欠陥と判断した全ての欠陥から擬似欠陥を抽出、削除し、真の欠陥を最終欠陥として確定することが出来るため、従来行っていたレビュー機による検査員の確認作業の効率を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は反射防止フィルム、（ｂ）はカラーフィルタ基板の一例を断面で示す図。
【図２】カラーフィルタ基板を製造する際に一般的に用いられているフォトリソグラフィ法の工程を示すフロー図。
【図３】反射防止フィルムの検査に用いられる検査装置の概略図。
【図４】擬似欠陥の代表例を示す図。
【図５】本発明の自動欠陥検査装置の概略構成を示す図。
【図６】本発明に係る画像処理部における欠陥形状判定フローを示す図。
【図７】本発明に係る輪郭補正方法を説明するための図。（ａ）は一部が欠落し更に一部が白で一部が黒く検出される擬似欠陥を示す図。（ｂ）は検出欠陥に対して楕円・円形フィッティングことを示す図。（ｃ）は欠落部分の補間を行うことを示す図。（ｄ）は輝度補正を行うことを示す図。
【図８】本発明に係る欠陥形状判断方法を説明するための図。（ａ）は欠陥形状判断のフロー図。（ｂ）は初期欠陥の中心を求める方法を示す図。
【図９】本発明に係る欠陥形状判断によって、初期欠陥から最終欠陥を得る方法を示す図（ａ）は初期欠陥を示す図。（ｂ）は形状判断された結果、幾何学形状と判断された擬似欠陥を示す図。（ｃ）は最終欠陥（真のを欠陥）示す図。
【図１０】本発明に係る欠陥形状判断によって、カメラノイズが擬似欠陥として削除される場合を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明に係る自動欠陥検査装置を実施するための形態を反射防止フィルムを検査する場合を例として説明する。
【００２０】
図５は本発明の自動欠陥検査装置の概略構成を示す図である。自動欠陥検査装置は、複数のローラー３１〜ローラー３４からなるフィルム３５を搬送する手段である搬送部と、フィルム３５を照明する手段である照明光源３６及び３７と、照明されたフィルムを撮像する手段である撮像カメラ３９と、撮像された画像を処理する手段である画像処理部４０と、フィルム３５の搬送距離に対応して撮像タイミング信号を出力する手段であるエンコーダ４１と、を備えている。符号４２は照明光源３６、３７と撮像カメラ３９と、画像処理部４０とエンコーダ４１と、を制御するコントロール部である。
【００２１】
上記本発明に係る自動欠陥検査装置の概略構成は、従来の検査装置の構成と同じであるが、以下に本発明を実施するために必要な構成部分について説明する。
【００２２】
照明光源３６及び３７はどちらか一方、または両方を適宜選択して用いる。
【００２３】
撮像カメラ３９は欠陥輝度差の精度を上げるために、９Ｂｉｔ（５１２階調）以上のラインセンサカメラ、またはエリアカメラを用いる。
【００２４】
画像処理部について詳細に説明する。図６は本発明に係る画像処理部における欠陥形状判定フローを示す図である。先ず、エリアセンサカメラまたは、ラインセンサカメラで画像を撮像する（Ｓ１）。撮像データから周期的な繰り返しを基準とし１周期前と１周期後で比較し（この場合の１周期前と１周期後とは反射防止フィルムの場合は、パターンがないので一定面積の隣接した部分を指し、カラーフィルタ基板の場合はＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素があるため同じ色の隣接した画素を指す）、相違点を検出し（Ｓ２）、その相違点の輝度を予め設定した閾値と比較して閾値以上の相違点を結合して、結合された欠陥の面積サイズを決定し、それを初期欠陥とする（Ｓ３）。次に初期欠陥の輪郭補正を行い（Ｓ４）、検出欠陥の形状を判断する（Ｓ５）。その形状が幾何学形状であるかを判断し（Ｓ６）、幾何学形状の場合（Ｓ６のＹＥＳ）は擬似欠陥と判定し（Ｓ７）、次に擬似欠陥部分を上記初期欠陥から削除し（Ｓ８）、最終欠陥を確定する（Ｓ１０）。一方、幾何学形状でない場合（Ｓ６のＮＯ）は、真の欠陥であると判定（Ｓ９）し、最終欠陥を確定する（Ｓ１０）。このようにして擬似欠陥の場合は削除され、真の欠陥だけが最終の欠陥として確定される。
【００２５】
次に擬似欠陥を抽出する機能と、擬似欠陥を削除する機能によって行われる輪郭形状補正方法（Ｓ４）、欠陥形状判断方法（Ｓ５）、欠陥形状が幾何学形状かを判断する方法（Ｓ６）について説明する。
【００２６】
先ず、輪郭形状補正方法（Ｓ４）について説明する。図４に示される擬似欠陥のうち、図４（ｂ−１）は輪郭補正を必要としないが、図４（ｂ−２）のように楕円の一部が欠けた欠陥として検出されるものや、図４（ｂ−３）のように楕円の一部が白で一部が黒く検出される欠陥の場合は輪郭補正を行う。
【００２７】
図７は輪郭補正方法を説明するための図で、一部が欠落し更に一部が白で一部が黒く検出される擬似欠陥（図７（ａ））の輪郭補正を行う場合を示している。先ず検出欠陥に対して楕円・円形フィッティングを行う（図７（ｂ））。これは予め用意されたマッチング率で楕円、円形、それ以外の判断を行うことで、一般的な画像処理方法によって達成することが出来る。マッチング率は過去の擬似欠陥の発生具合からその都度予め用意することが望ましい。次に欠落部分の補間を行う（図７（ｃ））。これは図７（ｂ）で行った楕円・円形と判断した欠陥に対して欠落している部分を補間するものである。次に欠落部分が補間された欠陥に対して輝度補正を行う（図７（ｄ））。これは、白側（明輝度）で検出した欠陥部を補正するもので、白側（明輝度）で検出した欠陥に対して反転処理を行い白→黒に反転させる。
【００２８】
欠陥形状判断方法（Ｓ５）について説明する。図８は欠陥形状判断方法を説明するための図である。図８（ａ）は欠陥形状判断のフロー図で、欠陥形状判断は、初期欠陥の中心を求める（Ｃ１）→初期欠陥の対称性を確認する（Ｃ２）→欠陥形状を判断する（Ｃ３）といったフローで行われる。
【００２９】
図８（ｂ）は初期欠陥の中心を求める方法を示す図である。欠陥形状判断において初期欠陥の中心を求める（Ｃ１）では、初期欠陥の中心座標（Ｘｃ，Ｙｃ）を求める。これにはＸ方向の欠陥座標位置の「最大−最小」をＸｃとし、Ｙ方向の欠陥座標位置の「最大−最小」をＹｃとする。次に初期欠陥の対称性を確認する（Ｃ２）では、初期欠陥中心を基準にして（１）Ｘ方向線対称と、（２）Ｙ方向線対称と、（３）点対称の有無を確認する。欠陥形状を判断する（Ｃ３）では、上記（１）〜（３）の対称性の有無によって幾何学形状であるかを判断する。この場合、次のように幾何学形状と判断する対称性の一致個数は予め設定しておく。
・３項とも対称性がある場合は対象欠陥を幾何学形状とする。
・３項の内２項に対称性がある場合、
及び、
・３項の内１項だけ対称性がある場合は、予め幾何学形状にするかどうか設定する初期設定に従い判断する（例えば２項に対称性がある場合は幾何学形状とするが、１項だけの場合は幾何学形状としないとするような初期設定に従う）。
また、３項いずれにおいても対称性が無い場合は、対象欠陥を幾何学形状としない。
【００３０】
擬似欠陥部分削除方法（Ｓ８）について説明する。上記欠陥形状判断で幾何学形状と判断された擬似欠陥部分を削除するもので、初期欠陥から擬似欠陥と判断した部分を削除することである。
【００３１】
このようにして図９に示すように初期欠陥（図９（ａ））は、形状判断された結果幾何学形状と判断された擬似欠陥（（図９（ｂ））と幾何学形状ではない真の欠陥とに分けられ、擬似欠陥は削除され真の欠陥だけが最終欠陥（（図９（ｃ））として検出される。
【００３２】
上記の方法によって擬似欠陥として判断される具体例を示す。
・埋込異物のように、異物が核となって周囲に干渉縞を検出している場合。
干渉縞部分が形状判断にて擬似と判断され削除対象となる。
擬似部分を削除した中心の核のみが最終欠陥となる。
・水滴や気泡のような欠陥を擬似欠陥と判断した場合
擬似を削除すると欠陥検出無しとなる。しかし水滴や気泡は、品質上真の欠陥ではないので、擬似欠陥として削除されて良い。
・カメラノイズのような欠陥が擬似欠陥の場合
擬似を削除すると欠陥検出無しとなる。カメラノイズは、そもそも真の欠陥ではないので、擬似欠陥として削除されて良い。カメラノイズはそもそも画像の大きさが小さいので、それを結合しても欠陥とみなされる大きさとはならないが、一定以上の大きさのカメラノイズが欠陥として抽出された場合は、例えば図１０に示すようなカメラノイズ５０は、上記（２）Ｙ方向線対称となるため、初期設定を１項でも対称性があった場合には幾何学形状とすることによって、擬似欠陥と判断して削除することが出来る。
【００３３】
以上のように本発明の自動欠陥検査装置によれば、埋め込み異物の周辺で検知される擬似欠陥を削除することが出来、更に本来、真の欠陥ではない水滴や気泡、カメラノイズといった擬似欠陥を従来のようにレビュー機を用いて検査員が真の欠陥か擬似欠陥かを確認する必要が無くなり、検査効率を高めることが出来る。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・フィルム基材
２・・・第一の層
３・・・第二の層
４・・・ガラス基板
５・・・ブラックマトリックス
６・・・Ｒ画素
７・・・Ｇ画素
８・・・Ｂ画素
９・・・透明電極
１０・・・フォトスペーサー
１１〜１４・・・複数のローラー
１５・・・フィルム
１６、１７・・・照明光源
１８・・・フィルムの搬送方向を示す矢印
１９・・・ＣＣＤカメラ
２０・・・画像処理装置
２１・・・ロータリーエンコーダ
２２・・・制御装置
３１〜３４・・・複数のローラー
３５・・・フィルム
３６、３７・・・照明光源
３９・・・撮像カメラ
４０・・・画像処理部
４１・・・エンコーダ
４２・・・コントロール部
５０・・・カメラノイズによる画像
１００・・・反射防止フィルム
１０１・・・異物欠陥
１０２・・・異物として検出される真の欠陥
１０３・・・異物欠陥の周辺の楕円の欠陥
１０４・・・楕円の一部が欠けた欠陥
１０５・・・楕円の一部が白で一部が黒く検出される欠陥
２００・・・カラーフィルタ基板
【図２】
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【図６】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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